Темниковская пещера впервые упоминается в 18 в. в работах известного исследователя Сибири, в том числе Бурятии и Забайкалья, и натуралиста Г. Ф. Миллера.

По длине пещера составляет двенадцать метров, ширина и высота входа – соответственно девять на девять метров. Наибольшая ширина пещеры – 20 м. Грот образован пятью нишами, среди которых наибольшая имеет следующие габариты: 15 м в длину, 3,5 м в ширину, примерно 2 м в высоту. По количеству наскальных изображений пиктографическая галерея Темниковской пещеры принадлежит к наиболее богатым петроглифами объектам Забайкалья.

В 80-х годах 20 века ученый-палеонтолог Н. П. Калмыков нашел в низовьях реки Удунги, правого притока р. Темник, большой могильник с костными останками некогда живших животных, таких как антилопа, носорог, газель, гиена и др. Среди прочих находок были обнаружены и челюсти древнего примата с превосходно сохранившимися зубами. Это свидетельствует о том, что 4 млн лет назад на нынешней территории забайкальских лесов жили обезьяны лангуры (или тонкотелые обезьяны) из семейства мартышковых. До сих пор это открытие остается единственным в своем роде на территории Юго-Восточной Сибири.

Темниковская пещера образовалась на низменности у реки Темник как результат выветривания горной породы. В этой пещере интересна прежде всего уникальная наскальная живопись, которую называют еще селенгинскими петроглифами. После Г. Ф. Миллера исследованием пещеры занимался естествоиспытатель В. В. Птицын, обнаруживший, что грот является объектом религиозного культа. Буряты, исповедовавшие буддийскую религию и проживавшие в окрестностях пещеры, долгое время поклонялись своей святыне. На стенах пещеры развешивались хадаки – ритуальные буддийские шарфы, на полу находились глиняные субурганы – культовые сооружения буддистов, нечто вроде могильной насыпи, гробницы. На длинном шесте находилось огромное по размерам изображение Будды. В конце 70-х годов прошлого века пещеру посетила экспедиция этнографов из Министерства культуры Бурятской республики (руководитель А. В. Тиваненко). В одном из горных ущелий члены научной группы обнаружили почти полностью истлевшую буддийскую книгу в деревянном чехле. Также под слоем птичьего помета были обнаружены старинные обломки деревянных книг. Во время этой экспедиции была обнаружена также полусмытая водой надпись.

Великое множество пиктограмм на стенах Темниковской пещеры – петроглифов селенгинской группы – сделаны охрой. Это изображения орлов, оградок, крестообразных знаков, неких магических пятен.